一種銀色金屬氣霧漆流掛影響因素探討

譚建輝，陳炳耀,2,3，張志良，寧智勇，鄭呂鳳

(1.廣東三和 化工科技有限公司，廣東 中山 528429；2.廣東順德三和化工有限公司，廣東 佛山 528300；3.廣東阜和實(shí)業(yè)有限公司，廣東 中山 528434）

一種銀色金屬氣霧漆流掛影響因素探討

譚建輝1，陳炳耀1,2,3，張志良1，寧智勇1，鄭呂鳳1

(1.廣東三和 化工科技有限公司，廣東 中山 528429；2.廣東順德三和化工有限公司，廣東 佛山 528300；3.廣東阜和實(shí)業(yè)有限公司，廣東 中山 528434）

本文研究了一種銀色金屬氣霧漆流掛的影響因素，包括氣霧漆的料氣比、漆膜厚度、料液黏度以及溶劑的揮發(fā)速度等。使用不同的料氣比、不同的料液黏度以及不同的溶劑揮發(fā)速度分別制備銀色氣霧漆，再使用相同標(biāo)準(zhǔn)噴涂手法進(jìn)行噴涂，比較不同條件下制成的氣霧漆其漆膜是否會(huì)發(fā)生流掛；同時(shí)噴涂不同厚度的漆膜，觀察不同厚度漆膜的流掛情況。

氣霧漆；流掛；料氣比；黏度

涂料噴涂于物件表面，形成一層保護(hù)膜，能夠在一定程度上阻止或延遲物件受到腐蝕破壞，使其壽命得以延長(zhǎng)，并且涂層除了防腐蝕性能外，還具有裝飾作用，因此涂層質(zhì)量的控制顯得尤為重要。涂膜缺陷指涂膜的質(zhì)量與規(guī)定的涂層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相比所存在的毛病、差異及不完整性，包括漆膜流掛、橘皮、氣孔、失光等。涂膜缺陷的存在嚴(yán)重影響漆膜質(zhì)量[1]。

流掛是涂料使用過程經(jīng)常遇見的漆膜質(zhì)量問題，造成流掛的因素與油漆特性、施工環(huán)境、人員技能、噴涂設(shè)備及工藝參數(shù)等密切相關(guān)。涂裝漆膜流掛指的是液體涂料施涂于被涂物垂直表面上，在濕膜的表面向下流墜，形成上部變薄、下部變厚的現(xiàn)象[2]。涂裝漆膜流掛的形態(tài)呈現(xiàn)多樣性，有的面積大，呈簾幕狀，有的呈條紋狀、水柱狀或波紋狀。

漆膜的流掛主要取決于涂層的流動(dòng)特性，主要是指與施工操作有關(guān)的流動(dòng)特性和與涂膜有關(guān)的流動(dòng)特性。涂層的流動(dòng)性越強(qiáng)，涂膜的流平性越好，越容易產(chǎn)生流掛[3]。流掛產(chǎn)生于噴涂、閃干及烘烤整個(gè)過程。因?yàn)槠崃媳旧沓煞值膹?fù)雜性，影響漆膜流變的因素很多[4]。本文主要探討了一種銀色金屬氣霧漆在使用過程中，氣霧漆料氣比、漆膜厚度、料液黏度以及溶劑揮發(fā)速度對(duì)其漆膜流掛的影響。

1 試驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

樹脂（工業(yè)級(jí)），助劑（工業(yè)級(jí)），混合溶劑（自制），丙二醇甲醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、丙酮（均為工業(yè)級(jí)），鋁銀漿（工業(yè)級(jí)），拋射劑(DME，工業(yè)級(jí))。

ES4100德安特電子天平(精度0.01g)；SFJ-400型砂磨、分散、攪拌多用機(jī)，CJXH-1600A型半自動(dòng)封口充氣設(shè)備，涂-4#杯黏度計(jì)，氣霧罐、閥門及配套按頭。

1.2 實(shí)驗(yàn)配方

參照表1，將配方中的材料按照相應(yīng)比例加入到容器當(dāng)中，使用分散機(jī)將混合料液進(jìn)行分散，待料液分散均勻后將料液裝入起霧罐中，向罐中充入拋射劑，制成相應(yīng)氣霧漆。

表1 基礎(chǔ)配方Table 1 Basic formula

1.3 料氣比

參照表1的配方，制備相應(yīng)的起霧漆料液，將料液裝入起霧罐中，按照罐中料液∶拋射劑分別為1∶1、1.1∶1、1.2∶1、1.3∶1、1.4∶1、1.5∶1、1.6∶1，向起霧罐中充入拋射劑。在罐身做好相應(yīng)標(biāo)記，將制備好的氣霧漆使用相同的手法，分別對(duì)著垂直紙板進(jìn)行噴涂，將漆膜厚度控制在30μm，觀察不同料氣比制成的氣霧漆在噴涂過程中漆膜是否流掛，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

1.4 漆膜噴涂厚度

參照表1的配方制備好氣霧漆，將氣霧漆對(duì)著垂直紙板進(jìn)行噴涂，控制好噴嘴與紙板的距離，保持相同的噴掃速度，改變每張紙板的噴掃次數(shù)，分別制備噴掃層數(shù)為1層、2層、3層、4層、5層、6層、7層的漆膜，觀察在噴掃過程中漆膜是否流掛，比較各個(gè)紙板表面漆膜的流掛程度，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。

1.5 料液黏度

參照表1的配方，將配方當(dāng)中除溶劑以外的其它材料加入到容器當(dāng)中，使用分散機(jī)分散均勻，再將分散好的料液等量分裝于另外的容器當(dāng)中。分別向各個(gè)容器中加入溶劑，使各容器當(dāng)中的料液黏度(T-4杯，s)分別控制在6s、8s、10s、12s、14s、16s、18s、20s，將各容器中不同黏度的料液分別裝入氣霧罐中，充入拋射劑制成不同料液黏度的氣霧漆，在起霧罐身做好相應(yīng)標(biāo)記。將制成的氣霧漆使用相同的標(biāo)準(zhǔn)手法對(duì)紙板進(jìn)行噴涂，觀察各個(gè)紙板漆膜的流掛情況，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄。

1.6 溶劑揮發(fā)速度

制備3種不同揮發(fā)速度的混合溶劑，即快速揮發(fā)型、揮發(fā)適中型以及慢揮發(fā)型，參照表1的配方，使用3種不同溶劑配制3種不同的氣霧漆，將3種氣霧漆分別在紙板上進(jìn)行噴涂，按照標(biāo)準(zhǔn)噴涂手法，向紙板表面分別噴涂1層、2層、3層、4層、5層、6層、7層，觀察紙板表面是否出現(xiàn)流掛，以及各種噴漆噴涂時(shí)出現(xiàn)流掛時(shí)所需噴涂的次數(shù)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄并進(jìn)行對(duì)比分析。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 料氣比對(duì)漆膜流掛性能的影響

氣霧漆當(dāng)中料液與拋射劑的比例，主要影響氣霧漆在使用過程中氣霧漆的噴出速率、料液噴出時(shí)的霧化效果以及噴出率。氣霧漆中的料氣比較低時(shí)，氣霧漆噴出時(shí)料液的霧化效果會(huì)很差，噴在材料表面會(huì)出現(xiàn)料液分布不均勻，噴完后得到厚薄不均一的漆膜，表現(xiàn)為色彩分布不均勻，并且在補(bǔ)色的過程中，很容易導(dǎo)致漆膜噴涂過厚，引起漆膜流掛。而且噴到最后，很容易因?yàn)閽伾鋭┍攘弦合纫徊絿娡?，而?dǎo)致罐中的料液殘余。

實(shí)驗(yàn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，在氣霧漆的料氣比為1.6∶1時(shí)，該噴漆比較容易出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，且流掛現(xiàn)象很嚴(yán)重。在向紙板噴涂第二遍時(shí)就出現(xiàn)了流掛的情況，隨著料氣比的減小，流掛現(xiàn)象也相應(yīng)減少，在料氣比為1.2∶1時(shí)漆膜表面基本上不出現(xiàn)流掛情況，并且氣霧漆噴出時(shí)的霧化效果也達(dá)到最優(yōu)；當(dāng)料氣比達(dá)到1∶1時(shí)，氣霧漆的霧化效果也很好，在標(biāo)準(zhǔn)的噴涂手法下，漆膜表面也不出現(xiàn)流掛，但是這時(shí)氣霧漆噴出時(shí)漆膜的遮蓋力相對(duì)1.2∶1時(shí)有所降低。因此，在制備該氣霧漆時(shí)，可以將氣霧漆的料氣比控制在1.2∶1左右，此比例的氣霧漆漆膜性能會(huì)相對(duì)較好。

2.2 氣霧漆漆膜厚度對(duì)流掛性能的影響

漆膜的流掛程度與漆膜的厚度有很大關(guān)系。漆膜比較薄時(shí)，靠近底材的漆膜與漆膜表面距離很小，這種情況下，漆膜內(nèi)部的相互作用力會(huì)對(duì)漆膜的流動(dòng)產(chǎn)生很大的限制作用，在一定程度上可以降低漆膜流掛；而當(dāng)漆膜比較厚時(shí)，漆膜的最上層與最下層之間的距離很大，漆膜內(nèi)部的相互作用力對(duì)漆膜遷移的影響相對(duì)小很多，漆膜上層容易流動(dòng)，在重力的影響下，漆膜很容易出現(xiàn)流掛的現(xiàn)象。漆膜的流掛在一定程度上與漆膜的流動(dòng)成正相關(guān)的關(guān)系，也即漆膜越厚越容易出現(xiàn)流掛的情況[5-6]。

實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，使用相同的噴涂手法，在噴涂層數(shù)不同的情況下，漆膜的流掛程度也不相同。噴涂3遍以下，漆膜基本上不出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，而噴涂到第4層漆膜時(shí)，漆膜開始出現(xiàn)局部小區(qū)域的流掛；隨著噴涂層數(shù)的增加，漆膜的流掛程度也越來越嚴(yán)重，在涂到第6層時(shí)漆膜表面已經(jīng)出現(xiàn)非常明顯的流掛。因此在該金屬銀色氣霧漆的使用過程中，要減小流掛對(duì)漆膜的影響，可以在使用過程中，將漆膜的噴涂層數(shù)控制在4層以下。由于該氣霧漆對(duì)顏色的遮蓋力并不是很強(qiáng)，在噴涂1~2層漆膜時(shí)，漆膜容易透底，因此，綜合以上的測(cè)試結(jié)果，在該氣霧漆的使用過程中，可以將漆膜的厚度控制在3~4層。

2.3 氣霧漆料液黏度的影響

漆料的黏度主要與漆料中溶劑的含量有關(guān)，對(duì)漆粒粒徑的影響很小，但黏度高低仍會(huì)使漆粒粒徑有所變化。漆料黏度低時(shí)，漆料中的溶劑含量相對(duì)較高，料液在成膜時(shí)，漆膜內(nèi)部成膜物質(zhì)之間的相互作用力會(huì)相對(duì)減弱，料液的流動(dòng)性會(huì)很強(qiáng)，在漆膜干燥的過程中容易出現(xiàn)漆料向受力方向堆積，從而形成流掛現(xiàn)象；而料液黏度較高時(shí)，在成膜過程中，由于料液內(nèi)部相對(duì)作用力對(duì)漆膜流動(dòng)的抑制作用比較大，在一定程度上可以減小漆膜的流動(dòng)，從而抑制漆料向著一個(gè)方向堆積，達(dá)到減弱流掛的作用[7]。

在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，黏度對(duì)漆膜流掛的影響非常大。在統(tǒng)一使用標(biāo)準(zhǔn)噴板手法噴涂3遍的情況下，料液黏度大于16s時(shí)，漆膜不出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，當(dāng)料液黏度控制在14s時(shí)，漆膜開始出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，而當(dāng)料液的黏度為10s時(shí)，該氣霧漆漆膜流掛現(xiàn)象已經(jīng)很明顯，當(dāng)把料液黏度調(diào)至8s時(shí)，該氣霧漆在噴涂時(shí)，第一遍就開始出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，因此，從料液黏度的實(shí)驗(yàn)可以看出，漆膜流掛的嚴(yán)重程度與料液黏度的大小成反相關(guān)，隨著料液黏度的增加，該噴漆漆膜的流掛程度會(huì)減小，但是在料液黏度很大時(shí)，漆膜表面會(huì)出現(xiàn)別的不利因素，因此在生產(chǎn)時(shí)，為減小該噴漆的流掛現(xiàn)象，可以將料液的黏度控制在16s左右。

2.4 溶劑揮發(fā)速度對(duì)漆膜流掛的影響

溶劑在漆料中占了很大的比重，其性能會(huì)直接影響漆膜的成膜效果。漆膜揮發(fā)過快容易導(dǎo)致漆膜吸水而使漆膜表面失去光澤。由于溶劑揮發(fā)速度過快，在漆膜干燥的過程中，給予漆膜進(jìn)行流平的時(shí)間相對(duì)較短，漆膜還沒有充分流平就已經(jīng)干燥，得到的漆膜表面不平整；同時(shí)，由于溶劑揮發(fā)速度過快，漆膜在干燥前的階段體系黏度驟然上升，造成漆膜中殘存的壓縮空氣氣泡無(wú)法快速遷移至表面破裂，當(dāng)氣泡突破至漆膜表面時(shí)，由于黏度及干性等原因氣泡破裂后的坑狀無(wú)法流平，或者氣泡已被表干的漆膜封住無(wú)法破裂而形成凸起。而溶劑揮發(fā)速度過慢，在漆膜未干燥之前，給予漆膜流動(dòng)的時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)，受到外力的影響會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大[8]。

實(shí)驗(yàn)中使用3種不同揮發(fā)速度的溶劑制成相應(yīng)的氣霧漆進(jìn)行噴涂測(cè)試，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在使用慢干溶劑時(shí)，該氣霧漆的漆膜流掛現(xiàn)象比較嚴(yán)重，而隨著溶劑揮發(fā)速度的加快，漆膜的流掛現(xiàn)象減?。皇褂脫]發(fā)速度中等的溶劑時(shí)，只要噴涂時(shí)漆膜不是很厚，漆膜表面不會(huì)出現(xiàn)流掛現(xiàn)象；而在使用快速揮發(fā)溶劑時(shí)，該氣霧漆漆膜的流掛現(xiàn)象更加微弱。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，該氣霧漆的流掛現(xiàn)象與溶劑的揮發(fā)速度有一定的關(guān)聯(lián)，并且隨著溶劑的揮發(fā)速度增加，該氣霧漆漆膜的流掛現(xiàn)象會(huì)減小。

3 結(jié)論

綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相關(guān)文獻(xiàn)資料，要改善該氣霧漆的流掛現(xiàn)象，可以從該氣霧漆的料液成分及使用方式上著手。從實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，該氣霧漆料液黏度調(diào)至16s時(shí)，該氣霧漆的抗流掛性能較好；料氣比的選擇上，建議將料氣比調(diào)至1.6∶1，這時(shí)的料氣比在保證氣霧漆正常使用的情況下不流掛的同時(shí)，也能有很好的霧化效果。在溶劑的選擇上可以使用揮發(fā)速度比較適中的溶劑，同時(shí)在使用時(shí)，噴涂厚度建議控制在3~4層，即30μm左右。

[1] 趙育星.淺談?dòng)绊懫崮べ|(zhì)量的因素及改進(jìn)方法[A].第十四屆全國(guó)涂料涂裝技術(shù)信息交流會(huì)暨交通用涂料涂裝技術(shù)研討會(huì)論文集[C].北方涂料工業(yè)研究設(shè)計(jì)院，陜西重型汽車有限公司，2011.

[2] 周曉紅，岳文慧，孫振紅，王承偉，姚改寧.寒冷地區(qū)快干汽車涂料噴涂“流掛”分析及解決方案[J].中國(guó)涂料，2011(11)：60-63.

[3] 樊慶春，童身毅.涂料流平性與流掛研究進(jìn)展[J].中國(guó)涂料，2012(4)：26-29.

[4] 李鵬.淺談汽車涂裝中“流掛”的原因及解決措施[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2009(11)：44-46.

[5] 馬軍，趙振超，李學(xué)志.流掛控制劑改性樹脂在汽車涂料中的應(yīng)用[J].涂料工業(yè)，1998(4)：22-24.

[6] 徐國(guó)強(qiáng).涂料的抗流掛性及其測(cè)定方法[J].涂料工業(yè)，1997(3)：43.

[7] 趙蓉旭，趙舉.流變助劑對(duì)高極性溶劑型涂料性能影響研究[J].中國(guó)涂料，2016(2)：34-38.

Discussion of Influence Factors of A Silver Metallic Aerosol Paint Sag

TAN Jianhui1, CHEN Bingyao1,2,3, ZHANG Zhiliang1, NING Zhiyong1, ZHANG Lyufeng1

(
1.Guangdong Sanhe Chemical Technology Co. Ltd., Zhongshan 528429, China; 2. Guangdong Shunde Sanhe Chemical Co. Ltd., Foshan 528300, China; 3. Guangdong Mound and Industrial Co. Ltd., Zhongshan 528434, China)

The inf uence factors of a kind of silver metal aerosol paint sag was studied, including aerosol paint material gas ratio, f lm thickness, the material liquid viscosity and solvent volatilization rate. Using different feed gas ratio, different material liquid viscosity, and different solvent evaporation rate, respectively, the silver aerosol paint was prepared. The same standard spraying technique was use to compare the happen of paint f lm sags under the different preparation condition of aerosol paint. Different thickness of paint f lm was sprayed to observe the sags.

aerosol paint; sag; feed gas ratio; viscosity

TQ 630.7

B

1671-9905(2017)02-0014-03

譚建輝，就職于廣東三和化工科技有限公司，電話：13715694664，E-mail:490380393@qq.com

2017-01-03